Trwałość wyrobów jubilerskich pozostaje w ścisłej korelacji z procesami zużycia zachodzącymi w obszarach materiału sąsiadujących bezpośrednio ze stykiem ciernym, jak też z przeciążeniowym lub zmęczeniowym zniszczeniem. Współcześnie wymaga się, aby projektowanie inżynierskie wspomagane techniką komputerową wykluczyło możliwość uszkodzenia nowoczesnej konstrukcji mechanicznej przez pęknięcie lub odkształcenie dowolnej jej części w warunkach normalnej eksploatacji – nie tylko w okresie gwarancji, ale i rękojmi. Oczywiście przypadki takie mają miejsce niezwykle rzadko, lecz ich przyczynami są z reguły ukryte wady materiałowe bądź błędy w projektowaniu. Coraz powszechniejsze wdrażanie systemów zapewnienia jakości według norm ISO (seria 9000) przez biura projektowe, producentów i laboratoria badawcze skutecznie ogranicza ów margines błędu lub przeoczenia.

 

 

O ile aktualny stan wiedzy o właściwościach materiałów stosowanych do wyrobu biżuterii można uznać za satysfakcjonujący, o tyle problem zużycia eksploatacyjnego, postępującego sukcesywnie w obszarach przypowierzchniowych, jest od wielu lat przedmiotem intensywnych prac badawczych i rozwojowych. Taki stan rzeczy jest oczywisty, wziąwszy pod uwagę, iż o odporności na mechaniczne zużycie decydują rodzaj czyszczących preparatów i bardziej agresywne działania współczesnego środowiska. W następstwie stopniowego niszczenia warstw wierzchnich biżuteria stopniowo traci swoje walory dekoracyjne. W istotnych miejscach na powierzchni wyrobu niewielka utrata pokrycia dekoracyjnego, na skutek mechanicznego tarcia, dyskwaliřkuje wyrób, mimo że znakomita reszta materiału (traktowana jako rdzeń) w skali makroskopowej zachowuje początkowy kształt i szeroko rozumiane właściwości.

Praxishandbuch moderne Beschichtungen, Advanced Surface Coatings, Klaus W. Mertz, Herma A. Jehn, Carl Hanser Verlag, 2001

Z tego punktu widzenia inwestowanie w rozwój i wdrażanie nowoczesnych technologii inżynierii powierzchni jest ze wszech miar przedsięwzięciem uzasadnionym i efektywnym.  wielu przypadkach niezbyt kosztowna ingerencja technologiczna w skład chemiczny lub strukturę warstw wierzchnich powoduje, iż uszlachetnione części zachowują się w warunkach eksploatacji podobnie lub częstokroć lepiej, niż gdyby wykonane były w całości z drogich materiałów o złożonym składzie chemicznym i wysoko wytrzymałej mikrostrukturze.

 

W rozważaniach nad inżynierią i eksploatacją warstw wierzchnich podstawowym problemem jest wyodrębnienie i zdeřniowanie obszaru przypowierzchniowego metalu szczególnie narażonego na zużycie eksploatacyjne oraz określenie najbardziej prawdopodobnego mechanizmu jego przebiegu. Z tego punktu widzenia eksploatacyjną warstwę wierzchnią można zdeřniować jako pewną część materiału, ograniczoną z jednej strony jego powierzchnią zewnętrzną, z drugiej zaś – umowną powierzchnią wewnątrz materiału, ograniczającą zasięg oddziaływania wymuszeń zewnętrznych, stanowiących zbiór przyczyn zużycia eksploatacyjnego. Współczesna tribologia uwzględnia nie tylko wymuszenia pochodzące od najbardziej powszechnych obciążeń mechanicznych i cieplnych, lecz również coraz częściej szeroko rozumiane wymuszenia o charakterze fizykochemicznym.

 

W książce omówiono zjawiska trwałego i nieodwracalnego ewoluowania stref przypowierzchniowych w procesie zużywania, ich odtwarzania, względnie tworzenie řlmów adsorpcyjnych, jak również chwilowe, odwracalne naprężenia występujące w materiałach stosowanych we współczesnym złotnictwie, stanowiące przyczynek do zmęczeniowych postaci zużycia eksploatacyjnego.

 

Z drugiej strony, technologiczną warstwę wierzchnią zaprezentowano jako przypowierzchniową strefę materiału, w której za pomocą zabiegów lub procesów technologicznych w sposób świadomy zmodyřkowano strukturę lub skład chemiczny w ten sposób, aby przeciwdziałać niekorzystnym zjawiskom, które mogą występować w eksploatacyjnej warstwie wierzchniej. W pracy  szeroko omówiono techniki kształtowania technologicznej warstwy wierzchniej, poczynając od współczesnej powierzchniowej obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, mechanicznej oraz galwanotechniki, poprzez wytwarzanie ceramicznych lub metaloceramicznych powłok w procesach CVD i PVD, powłok wielowarstwowych i warstw typu „duplex”, po najnowsze osiągnięcia nanotechnologii – warstwy nanokrystalicznego diamentu czy węglika krzemu.

 

Zależność między warunkami użytkowania wyrobów złotniczych i technologiczną warstwą wierzchnią jest podstawą do optymalizacji ich konstrukcji. Funkcjonowanie tego sprzężenia jest istotne z punktu widzenia wymogów współczesnego klienta. Znajomość nowych technik uszlachetniania powierzchni wyrobów jubilerskich staje się niezbędna. Z tego własnie względu polecam lekturę omawianej książki.

[ drukuj ]